[发明专利]换热器和热水器

说明书

本发明提供了一种换热器和热水器，其中，换热器包括壳体；换热管，呈蛇形设置在壳体内，换热管设置有进水口和出水口；相变材料，设置在壳体内；翅片，均匀的分布在壳体内，换热管穿过翅片；其中，蛇形的换热管的管束之间的间距由进水口至出水口逐渐减小。本发明提供的换热器，相变材料设置在壳体内，蛇形的换热管的管束之间的间距由进水口至出水口逐渐减小，实现了水温高的位置相变材料与换热管接触的面积小，进而传递的热量减少；水温低的位置，相变材料与换热管接触的面积变大，进而传递的热量增多，从而使相变材料在由换热管分隔开的各区域同时完全融化/凝固，提高了相变材料的换热效率，节约了成本。

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种换热器和热水器。

背景技术

目前，在家用电热水器中，利用相变材料换热器替代水箱，不仅可以大幅减小电热水器的体积，还可以避免水箱出现的死水区，减小水垢的产生，增加用户的卫生健康体验。

相关技术中，一方面，应用于空调或冰箱的翅片管换热器完全是标准化的换热元部件，即管径、管间距、翅片厚度、翅片形状和翅片密度等参数都是标准系列化的。该类翅片管换热器的换热介质为制冷剂和空气，制冷剂和空气之间的换热是通过自然对流或强制对流的方式进行的，因而换热器的基本设计参数是基于对流换热模型或换热关联式计算获得的。

另一方面，应用于相变材料的翅片管换热器(即管内通道为水，管外填充相变材料，同时为了让相变材料的换热更加充分，管外侧用翅片加强换热)，水和相变材料之间的换热是以导热为主(即固相相变材料完全依靠导热传递热量，粘度大的液相材料除了以对流换热的方式进行热传递，也以导热为主)，若参照冰箱或空调翅片管换热器进行设计，必然会产生较大的误差，甚至设计的换热器不能满足换热性能要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于，提供一种换热器。

本发明的另一个目的在于，提供一种热水器。

有鉴于此，根据本发明的一个目的提出了一种换热器，包括壳体；换热管，呈蛇形设置在壳体内，换热管设置有进水口和出水口；相变材料，设置在壳体内；翅片，设置在壳体内，换热管穿过翅片；其中，蛇形的换热管的管束之间的间距由进水口至出水口逐渐减小。

本发明提供的换热器，相变材料设置在壳体内，蛇形的换热管的管束之间的间距由进水口至出水口逐渐减小。当相变换热器储热时，高温热水沿换热管由进水口流至出水口，热量由水传递给相变材料，相变材料受热，使其由固态逐渐变为液态，即逐渐融化。同时，水温沿水流动方向逐渐下降，越靠近进水口处水温越高，越靠近出水口处水温越低，而由于蛇形换热管的管束之间的间距由进水口至出水口逐渐减小，实现了水温高的位置相变材料与换热管接触的面积小，进而传递的热量减少；水温低的位置，相变材料与换热管接触的面积变大，进而传递的热量增多，同时，翅片均匀分布在壳体内，进一步地，使不同位置的相变材料由高温热水吸收来的热量相同，从而使相变材料在由换热管分隔开的各区域同时完全融化；相反地，当相变换热器放热时，由于蛇形换热管的管束之间的间距由进水口至出水口逐渐减小，使相变材料在由换热管分隔开的各区域内实现同时完全凝固，提高了相变材料的换热效率，节约了成本。进一步地，蛇形的换热管的U型弯管由折弯加工工艺实现，而非焊接方式，从而避免了过多的弯管焊接所带来的密封、泄露、表面粗糙等换热器加工的可靠性问题，简化了加工难度，提高了可靠性。

另外，本发明提供的上述实施例中的换热器还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，翅片为整体式翅片或分体式翅片。